JSSC 2006第6期Power Management0.18μm

High-V oltage Power Delivery Through Charge Recycling

通过电荷回收技术实现高压供电，降低电流需求并简化电源网络阻抗要求。

0.18μm CMOS, 3.6V/5.4V, 93%峰值能效

高压供电电荷回收DC-DC转换CMOS能效优化

▸创新点1：高压供电技术（系统创新）：通过堆叠CMOS逻辑域，实现高压供电，显著降低电流需求，减轻电源地网络阻抗要求，提升系统整体效率。

▸创新点2：电荷回收DC-DC转换（电路创新）：采用电荷回收技术进行DC-DC降压转换，无需传统显式降压转换器，简化电路结构，提高能量转换效率，实验峰值效率高达93%。

▸创新点3：无需显式降压转换器（方法创新）：通过电荷回收实现降压，避免了传统降压转换器的复杂设计和额外功耗，降低了系统成本和复杂度。

▸创新点4：多电压操作验证（系统创新）：在0.18μm CMOS工艺下，成功验证了3.6V和5.4V双电压操作，展示了该技术在不同电压条件下的广泛适用性和稳定性。

Abstract

In this paper, we describe a technique for delivering power to a digital integrated circuit at high voltages, reducing current demands and easing requirements on power-ground network impedances. The design approach consists of stacking CMOS logic domains to operate from a voltage supply that is a multiple of the nominal supply voltage. DC–DC downconver- sion is performed using charge recycling without the need for explicit downconverters. Experimental results are presented for the prototype syst